主要内容

5G NR-TM和FRC波形生成

该示例显示了如何为频率范围1(FR1)和频率范围2(FR2)生成符合标准的5G NR测试模型(NR TMs)以及上行链路和下行链路固定参考信道(FRC)。对于NR-TM和FRC波形生成,可以指定NR-TM或FRC名称、信道带宽、子载波间隔和双工模式。

介绍

3GPP 5G NR标准定义了用于一致性测试的链路和波形配置集。两种特定类型的下行一致性波形是NR测试模型(NR- tm),用于基站(BS)射频测试,以及下行固定参考通道(FRC),用于用户设备(UE)输入测试。

FR1的NR TMs定义见TS 38.141-1第4.9.2节和FR2的NR TMs定义见TS 38.141-24.9.2部分。

它们用于一系列射频测试,包括:

  • 输出功率

  • 正时对准误差(TAE)

  • 占用带宽发射

  • 相邻通道泄漏率(ACLR)

  • 工作波段有害辐射

  • 发射机杂散发射

  • 发射机互调

特定的测试模型针对特定的测量集。

FR1的物理下行链路共享信道(PDSCH)FRC在中定义TS 38.101-1附录A.3和FR2的定义见TS 38.101-2附件出具。

它们用于许多UE测试,包括:

  • UE接收机要求

  • 最大UE输入电平测试

中定义了FR1和FR2的物理上行链路共享信道(PUSCH)FRCTS 38.104附件一。

它们用于许多基站接收测试,包括:

  • 参考灵敏度

  • 相邻信道选择性(ACS)

  • 带内和带外阻塞

  • 接收机互调

  • 通道内选择性

  • 动态范围

  • 性能要求

NR TMs和FRC是在信道带宽和子载波间隔组合的有效范围内,通过一组标准化的传输带宽配置定义的。

本参考应用示例使用MATLAB类HNReferenceWaveFormGenerator.此类提供对带宽配置表、版本15和版本16测试模型和FRC列表的访问,并提供基带波形生成和资源网格可视化。

这个HNReferenceWaveFormGenerator类包含两个常数MATLAB表属性。这个FR1带宽表属性包含中定义的FR1传输带宽配置TS 38.104表5.3.2-1。另请参见中定义的FR1最大传输带宽配置TS 38.101-1表5.3.2-1FR2带宽表属性包含中定义的FR2传输带宽配置TS 38.104表5.3.2-2。另请参见中定义的FR2最大传输带宽配置TS 38.101-2表5.3.2-1。

%NR传输带宽配置fr1bandwidthtable=hNRReferenceWaveformGenerator.fr1bandwidthtable
FR1带宽表=3×13表10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz的UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU10 10 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 MHz 10 10 MHz 10 10 MHz 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10月月月月月的UUUUUU\\\\\UUUUUUUU\\\\\\\\\UUUUUUUU\\\\\\\\UUUUUUUUUUUUU38 51 65 78 106 133 162 189 217 245 273 60kHz NaN 11 18 24 31 38 51 65 79 93 107 121 135
fr2bandwidthtable=hNRReferenceWaveformGenerator.fr2bandwidthtable
FR2带宽表=2×4表50MHz 100MHz 200MHz 400MHz _____ ______ ______ ______ 60kHz 66 132 264 NaN 120kHz 32 66 132 264

这个HNReferenceWaveFormGenerator类还包含两个常量属性,它们列出FR1的测试模型名称(TS 38.141-1第4.9.2节)和FR2的测试模型名称(TS 38.141-2第4.9.2节)。

%FR1和FR2的第15版和第16版NR-TM测试模型fr1testmodels=HNRereferenceWaveFormGenerator.fr1testmodels
FR1测试模型=8 x1字符串“NR-FR1-TM1.1”“NR-FR1-TM1.2”“NR-FR1-TM2”“NR-FR1-TM2a”“NR-FR1-TM3.1”“NR-FR1-TM3.1a”“NR-FR1-TM3.2”“NR-FR1-TM3.3”
fr2testmodels=hNRReferenceWaveformGenerator.fr2testmodels
fr2testmodels =5x1字符串“NR-FR2-TM2”“NR-FR2-TM1.1 NR-FR2-TM2a”“NR-FR2-TM3.1”“NR-FR2-TM3.1a”

对于下行链路FRC,该类包含其他常量属性,其中列出了FR1的下行链路FRC名称(TS 38.101-1附录A.3)和FR2(TS 38.101-2附件A.3)。

%为FR1和FR2释放15个下行链路固定参考信道fr1downlinkfrc=hNRReferenceWaveformGenerator.fr1downlinkfrc
fr1downlinkfrc=3x1字符串“DL-FRC-FR1-QPSK”“DL-FRC-FR1-64QAM”“DL-FRC-FR1-256QAM”
fr2downlinkfrc=hNRReferenceWaveformGenerator.fr2downlinkfrc
fr2downlinkfrc =3x1字符串“DL-FRC-FR2-QPSK”“DL-FRC-FR2-16QAM”“DL-FRC-FR2-64QAM”

对于上行链路FRC,该类包含两个常量属性,列出FR1和FR2的上行链路FRC名称(TS 38.104附件A)。

%为FR1和FR2释放15个上行链路固定参考信道fr1uplinkfrc = hNRReferenceWaveformGenerator。FR1UplinkFRC
fr1uplinkfrc=89x1字符串“G-FR1-A1-4”G-FR1-1-1 1“G-FR1-1-1-1 1-1“G-FR1-1-4”G-FR1-1-4“G-FR1-1-1 1 1-1 1 1-1 1 1”G-FR1-1“G-1-1-1-1-1”G-1“G-FR1-1-1-1-1-4“G-1-1-1-4”G-4“G-4”G-1“G-1-FR1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-4“G-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-4“G-5”G-1-5”G-1“G-1-1-1 G-FR1-A3-7“G-FR1-A3-8”G-FR1-A3-9“G-FR1-A3-10”G-FR1-A3-11“G-FR1-A3-12”“G-FR1-A3-13”“G-FR1-A3-14”“G-FR1-A3-15”⋮
fr2uplinkfrc = hNRReferenceWaveformGenerator。FR2UplinkFRC
FR2上行链路FRC=37x1字符串“G-FR2-A1-4”G-FR2-1-1“G-FR2-1”G-FR2-A1-4“G-FR2-1”G-FR2-A1-4“G-FR2-1-5”G-FR2-1-1“G-FR2-1-1”G-FR2-1-1“G-FR2-1-1-4“G-1”G-FR2-1-1-4“G-1-1”G-3-1-4“G-1”G-1”G-FR2-1“G-1-1-3-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-5”G-5“G-1”G-FR2-2-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-5“G-3-3-1-1-1-1-1 1 1”G-FR2-A4-5“G-FR2-A4-6”G-FR2-A4-7“G-FR2-A4-8”G-FR2-A4-9“G-FR2-A4-10”“G-FR2-A5-1”“G-FR2-A5-2”“G-FR2-A5-3”⋮

有关详细信息,请访问的帮助HNReferenceWaveFormGenerator通过打字“文档HNRereferenceWaveFormGenerator”.

NR-TM和PDSCH FRC波形生成

每个PDSCH参考波形由以下组合定义:

  • NR-TM或FRC名称

  • 信道带宽

  • 子载波间隔

  • 双工模式

FR1和FR2定义了不同的NR-TMs。根据测试模型的目的,NR-TMs具有不同的PDSCH特性。例如:全频带,单调制方案,或全频带,多调制方案,不同功率升压/降压或单一,不同PRB分配。所有NR-TMs的共同特征是:没有SS突发,PDSCH映射类型A,每个插槽传输一个(FR2)或两个(FR1) DM-RS位置,以及一个PDCCH跨越两个符号,NCCE = 1。没有使用传输或DCI编码,PDSCH和PDCCH的输入都是0或PN23。FDD NR-TM波形长度为10 ms, TDD病例长度为20 ms。PT-RS为FR2 NR-TM指定。

相比之下,下行FRC波形包含传输编码的PDSCH,使用RV = 0。参考PDSCH不是在与SS突发重叠的槽(槽0或槽0和1)中定义的。它们使用前置PDSCH映射类型A和2个额外的DM-RS位置。PDSCH和DM-RS之间没有FDM。全频带PDSCH从符号2开始,一个槽中的前2个符号包含一个被完全占用的CORESET。本例中生成的FRC波形不包含额外的OCNG。所有资源元素的能量水平是统一的。传输块数据源是ITU PN9。

信道带宽和子载波间隔组合必须是相关FR带宽配置表中的有效对。该标准仅定义TDD的FR2 NR-TM和FRC,但在本例中,您还可以创建FDD波形。

这个MATLAB代码创建了一个HNReferenceWaveFormGenerator对象,用于所选NR-TM或FRC配置。您可以使用此对象生成关联的基带波形,并显示底层PRB和子载波级资源网格。

%选择NR-TM或PDSCH FRC波形参数dlnrref=“NR-FR1-TM3.2”;%模型名称和属性体重=“10 mhz”;%信道带宽scs=“15kHz”;%子载波间隔dm=“FDD”;%双工模式ncellid =1.;%恩塞利德sv ="16.7.0";%TS 38.141-x版本(仅限NR-TM)%运行这一段以生成所需波形%为上述NR-TM/PDSCH FRC参考模型创建生成器对象dlrefwavegen=hNRReferenceWaveformGenerator(dlnrref、bw、scs、dm、ncellid、sv)
dlrefwavegen=HnReferenceWaveFormGenerator,具有以下属性:FR1BandwidthTable:[3x13表]FR2BandwidthTable:[2x4表]FR1TestModels:[8x1字符串]FR2TestModels:[5x1字符串]FR1DownlinkFRC:[3x1字符串]FR1PlinkFRC:[89x1字符串]FR2UplinkFRC:[37x1字符串]配置:[1x1 nrDLCarrierConfig]IsReadOnly:1配置的模型:{1x6单元}目标NTI:1
%产生波形[dlrefwaveform,dlrefwaveinfo,dlresourceinfo]=generateWaveform(dlrefwavegen);%查看波形中有关PDSCH集的传输信息dlresourceinfo.WaveformResources.PDSCH
ans=带字段的1×3结构数组:名称cdmlength资源
%查看其中一个PDSCH序列的详细信息dlresourceinfo.WaveformResources.PDSCH(1).Resources
ans=带字段的1×10结构数组:NSlot传输块大小传输块RV码字G Gd信道索引信道符号DMR指示DMR符号DMR指示PTR指示PTR符号PTR指示PTR符号PTR指示
%波形采样率(Hz)samplerate=dlrefwaveinfo.Info.samplerate
采样率=15360000
绘图(abs(dlref波形));标题(sprintf('基带波形的%s幅度'dlnrref));包含(“样本索引”); 伊拉贝尔(“震级”);

图中包含一个轴对象。标题幅值为NR-FR1-TM3.2基带波形的axes对象包含一个line类型的对象。

%可视化关联的PRB和子载波资源网格显示资源网格(dlrefwavegen);

图中包含一个轴对象。载体中标题为BWP 1的轴对象(SCS=15kHz)。PDSCH和PDCCH位置包含4个类型为image、line的对象。这些对象表示PDCCH、PDSCH、SS突发。

图中包含一个轴对象。轴对象的标题为10MHz通道,NRB=52, SCS=15kHz包含59个类型为矩形,直线的对象。这些对象表示守卫带边,点A, k_0, f_0,通道边。

图中包含一个axes对象。标题为NR-FR1-TM3.2:BWP 1 in Carrier(SCS=15kHz)的axes对象包含一个image类型的对象。

fullparameterset=dlrefwavegen.Config%完全低级参数集
fullparameterset=nrDLCarrierConfig,带属性:Label:'NR-FR1-TM3.2'频率范围:'FR1'信道带宽:10 NCellID:1 NumSubframes:10 WindowingPercent:0采样器:[]载波频率:0 SCSCARRIER:{[1x1 NRSCSCARRIERCCONFIG]}带宽部分:{[1x1 nrWavegenBWPConfig]}SSBurst:[1x1 NRWAVEGENSBURTCONFIG]核心集:{[1x1 nrCORESETConfig]}搜索空间:{[1x1 nrSearchSpaceConfig]}PDCCH:{[1x1 nrWavegenPDCCHConfig]}PDSCH:{1x3单元}CSIRS:{[1x1 nrWavegenCSIRSConfig]}
%使配置参数可写,并增加所有PDSCH DM-RS的电源dlrefwavegen=makeConfigWritable(dlrefwavegen)
dlrefwavegen=HnReferenceWaveFormGenerator,具有以下属性:FR1BandwidthTable:[3x13表]FR2BandwidthTable:[2x4表]FR1TestModels:[8x1字符串]FR2TestModels:[5x1字符串]FR1DownlinkFRC:[3x1字符串]FR1PlinkFRC:[89x1字符串]FR2UplinkFRC:[37x1字符串]配置:[1x1 nrDLCarrierConfig]IsReadOnly:0配置的模型:{1x6单元}目标NTI:1
%在所有PDSCH上设置DM-RS电源参数pdscharray=[dlrefwavegen.Config.PDSCH{:}];%将所有PDSCH配置提取到阵列中[pdscharray.DMRSPower]=交易(3);%增加所有PDSCH上的DM-RS电源dlrefwavegen.Config.PDSCH=num2单元(pdscharray);%重新分配更新的PDSCH配置

pushch FRC波形生成

TS 38.104附录A中的每个PUSCH FRC参考信道定义明确定义了许多关键参数,包括:

  • 频率范围

  • 信道带宽

  • 子载波间隔

  • 编码速率

  • 调制

  • DM-RS配置

此外,相关的接收器测试引入了TS 38.104附录A表格中未规定的一些附加参数,例如,以下中定义的一般测试参数:

  • 表8.2.1.1-1(无变换预编码的PUSCH传导性能要求)

  • 表8.2.2.1-1(带变换预编码的PUSCH的传导性能要求)

  • 表11.2.2.1.1-1(不带变换预编码的PUSCH用BS 2-O型的辐射性能要求)

  • 表11.2.2.2.1-1(带变换预编码的PUSCH用BS 2-O型的辐射性能要求)

MATLAB参考波形发生器中捕获的参数集使用上述规范源。由于给定的FRC可用于具有不同参数要求的不同测试,以下一般规则适用于默认发电机配置。所有参数均可在施工后修改。为适当的FRC启用变换预编码。FR2波形为TDD和20ms,FR1波形为FDD和10ms。PUSCH FRC使用类型A映射、类型B映射或(在某些情况下)任一映射类型进行定义。在后一种情况下,配置类型A映射。不带变换预编码的FR2波形配置PT-RS,否则PT-RS关闭。置乱标识设置为0。所有资源元素的功率级别都是统一的。传输块数据源为ITU PN9,RV=0,即无重传。

这个MATLAB代码创建了一个HNReferenceWaveFormGenerator对象的选定PUSCH FRC配置。由于FRC的数量很大,现场脚本FRC下拉列表中只列出TS 38.104 A.1节(参考灵敏度、ACS、带内阻塞等)和A.2节(动态范围)中的FRC。在A.3, A.4, A.5中定义的性能测试FRC可以通过在下面的代码中直接指定FRC名称字符串来选择。创建生成器对象后,可以使用使可配置可写作用

%选择PUSCH FRC波形乌尔内尔夫=“G-FR1-A1-1”;%此live script下拉列表是为TS 38.104附录A.1和A.2子集预先配置的%附录A定义的可能替代(空值提供附录A默认值)bw=[];%带宽覆盖(5,10,15,20,25,30,40,50,60,70,80,90,100,200,400 MHz)scs=[];%子载波间隔覆盖(15,30,60120 kHz)dm=[];%双工模式覆盖(“FDD”、“TDD”)ncellid=[];单元格标识覆盖(用于控制置乱标识)%运行这一段以生成所需波形%为上述PUSCH FRC参考模型创建生成器对象ulrefwavegen=HNRREFERENCEWAVEFORM生成器(ulnrref、bw、scs、dm、ncellid)
ulrefwavegen = hNRReferenceWaveformGenerator with properties: FR1BandwidthTable: [3x13 table] FR2BandwidthTable: [2x4 table] FR1TestModels: [8x1 string] FR2TestModels: [5x1 string] FR1DownlinkFRC: [3x1 string] FR2DownlinkFRC: [3x1 string] FR1UplinkFRC: [89x1 string] FR2UplinkFRC: [37x1 string] Config: [1x1 nrULCarrierConfig] IsReadOnly:1 ConfiguredModel: {[" G-FR1-A1-1 "] [] [] [" FDD "] [0]} TargetRNTI: 0
%产生波形[ulrefwaveform,ulrefwaveinfo,ulresourceinfo]=生成波形(ulrefwavegen);%查看波形中有关PUSCH集的传输信息ulresourceinfo.WaveformResources.PUSCH
ans=带字段的结构:名称:“G-FR1-A1-1的PUSCH序列”CDM长度:[1]资源:[1x10结构]
%查看其中一个PUSCH序列的详细信息ulresourceinfo.WaveformResources.PUSCH(1).资源
ans=带字段的1×10结构数组:NSlot传输块大小传输块RV码字G Gd信道索引信道符号DMR指示DMR符号DMR指示PTR指示PTR符号PTR指示PTR符号PTR指示
%波形采样率(Hz)samplerate=ulrefwaveinfo.Info.samplerate
采样率=7680000
绘图(abs(ulref波形));标题(sprintf('基带波形的%s幅度',ulnrref);xlabel(“样本索引”); 伊拉贝尔(“震级”);

图中包含axes对象。标题幅值为G-FR1-A1-1基带波形的axes对象包含line类型的对象。

%可视化关联的PRB和子载波资源网格显示资源网格(ulrefwavegen);

图中包含一个轴对象。载体中标题为BWP 1的轴对象(SCS=15kHz)。PUSCH位置包含3个类型为image、line的对象。这些对象代表PUCCH,PUSCH。

图中包含一个轴对象。标题为5MHz通道的轴对象,NRB=25, SCS=15kHz包含32个类型为矩形,直线的对象。这些对象表示守卫带边,点A, k_0, f_0,通道边。

图中包含一个轴对象。标题为G-FR1-A1-1:BWP 1 in Carrier(SCS=15kHz)的轴对象包含图像类型的对象。

fullparameterset=ulrefwavegen.Config%完全低级参数集
fullparameterset=nrULCarrierConfig,带属性:Label:'G-FR1-A1-1'频率范围:'FR1'信道带宽:5 NCellID:0 NumSubframes:10 WindowingPercent:0 SampleRate:[]载波频率:0 SCSCarriers:{[1x1 NRSCCarrierConfig]}带宽部分:{[1x1 nrWavegenBWPConfig]}PUSCH:{[1x1 nrWavegenPUSCHConfig]}PUCCH:{[1x1 nrWavegenPUCCH0Config]}SRS:{[1x1 nrWavegenSRSConfig]}

参考文献

[1]3 gpp TS 38.101 - 1。“NR;用户设备(UE)无线电发射和接收;第1部分:范围1独立。第三代合作项目;技术规范组无线接入网.

[2]3 gpp TS 38.101 - 2。“NR;用户设备(UE)无线电发射和接收;第二部分:范围2独立。”第三代合作项目;技术规范组无线接入网.

[3]3GPP TS 38.104.“NR;基站(BS)无线电传输和接收。”第三代合作项目;技术规范组无线接入网.

[4]3GPP TS 38.141-1.“NR;基站(BS)一致性测试第1部分:进行的一致性测试。”第三代合作项目;技术规范组无线接入网.

[5]3GPP TS 38.141-2.“NR;基站(BS)一致性测试第2部分:辐射一致性测试。”第三代合作项目;技术规范组无线接入网.

另见

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